1、知能演练 轻松闯关学生用书单独成册基础温故1下列叙述中正确的是( )电解池是既能将化学能转变成电能又能将电能转变成化学能的装置 金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解有可能实现A B只有C只有 D只有解析：选 B。电解池是只能将电能转化为化学能的装置，错；金属和石墨导电是自由电子在电场作用下定向移动，电解质溶液导电时两极上均有离子放电，是化学变化，对；电解可强制氧化还原反应发生，对。2某同学为了使反应 2HCl 2Ag=2AgClH 2能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是( )解析：选 C。根据金属的活动性顺序， Ag 不能置
2、换盐酸中的氢，因此要实现2Ag2HCl =2AgClH 2，应用电解法，在上述反应中，Ag 失电子发生氧化反应，故Ag 做阳极，与电源的正极相连，结合四个装置，其可行的方案是 C。3如图所示为某学生设计的一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用硫酸钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写“嫦娥奔月” ，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )A铅笔端做阴极，铂片端发生还原反应B铅笔端有少量钠生成C硫酸钠溶液不可以用硝酸钾溶液代替D铂片端发生电极反应：4OH 4e =2H2OO 2解析：选 D。根据图示知，铅笔端为阴极，铂片端为阳极，发生氧化反应。在硫酸钠溶
3、液中存在电离反应式：Na 2SO4=2Na SO ，H 2O H OH ，在阳极(铂片24端)，失电子能力：OH SO ，电极反应式：4OH 4e =2H2OO 2；阴极(铅笔端) ，24得电子能力：H Na ，电极反应式：4H 4e =2H2，铅笔端 OH 浓度增大，呈碱性，使含酚酞的滤纸变红色。此反应实质是电解水，硫酸钠溶液可以用硝酸钠、硝酸钾溶液代替。4用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 13 的 CuSO4 和 NaCl 的混合溶液，可能发生的反应有( )2Cu 2 2H 2O 2Cu4H O 2= = = = =通 电 Cu 2 2Cl CuCl 2= = = = =通 电 2
4、Cl 2H 2O 2OH H 2Cl 2= = = = =通 电 2H 2O 2H2O 2= = = = =通 电 A BC D解析：选 C。阴极阳离子的放电先后顺序为 Cu2 、H ，阳极阴离子放电的先后顺序为 Cl 、 OH ，通电时首先发生的反应为 Cu2 2Cl CuCl 2，Cu 2 全部还= = = = =通 电 原后，Cl 还有剩余，此时阴极放电的离子是 H2O 电离产生的 H ，因此反应为2Cl 2H2O 2OH H 2Cl 2，当 Cl 全部氧化后，溶液中的溶质为= = = = =通 电 Na2SO4、NaOH ，继续通电实质是电解水：2H 2O 2H2O 2，故正确选项为=
5、 = = = =通 电 C。5惰性电极电解下列物质的溶液，电解一段时间，阴极质量增加，电解液的 pH 下降的是( )ACuSO 4 BNaClCNaOH DH 2SO4解析：选 A。根据电解规律和题干信息，电解的是不活泼金属的含氧酸盐溶液，故 A正确。6.如图用石墨电极电解 CuCl2 溶液。下列分析正确的是( )Aa 端是直流电源的负极B通电使 CuCl2 发生电离C阳极上发生的反应：Cu 2 2e =CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选 A。A.铜离子应移向阴极，则 a 为负极。B.CuCl 2 发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。C. 反应Cu2 2e
6、 =Cu 应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为2Cl 2e =Cl2。D.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。7用指定材料做电极来电解一定物质的量浓度的甲一段时间后，然后加入物质乙能使溶液复原。则合适的组合是( )阴极 阳极 溶液甲 物质乙APt Pt NaOH NaOH 固体BPt Pt H2SO4 H2OCC Pt NaCl 盐酸DFe Cu CuSO4 Cu(OH)2解析：选 B。电解 NaOH、H 2SO4 溶液，都是电解水，所以加水就可复原，A 项错误、B 项正确；电解 NaCl 溶液后应通入氯化氢气体使之复原，如果加盐酸，会使 NaCl 溶液的物质的量浓度减小，C 项错误
7、； D 项，阳极反应为 Cu2e =Cu2 ，阴极反应为Cu2 2e =Cu，电解质溶液没有变化，不用加任何物质。8某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法不正确的是( )A电解过程中，铜电极上有 O2 产生B电解初期，反应方程式为 CuH 2SO4 CuSO4H 2= = = = =通 电 C电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D整个电解过程中，H 的浓度先减小后不变解析：选 A。金属铜做阳极，阳极发生反应为 Cu2e =Cu2 ，电解初期阴极溶液中的 H 放电：2H 2e =H2，溶液中的H 减小，总反应方程式为 CuH 2SO4CuSO4H 2，随着反应进行，溶液中 Cu2 数目增多，
8、此时阴极上溶液中的= = = = =通 电 Cu2 得电子：Cu 2 2e =Cu，此时，该装置为电镀铜，溶液中的 H 保持不变。9KIO 3 可用电解的方法制得，原理是以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定温度和碱性条件下电解 KI 溶液。总反应方程式为 KI3H 2O KIO33H 2，则阳极= = = = =通 电 的电极反应式为_；阴极的电极反应式为_，附近 pH_(填“增大” 、 “减小 ”或“不变”) 。如果把上述电解质溶液换成酸性溶液，则阳极的电极反应为_。答案：I 6OH 6e =IO 3H 2O 2H 2e =H2 增大 3I 3H 2O6e =IO 6H 310用碳棒做电极，
9、在 Na 、Cu 2 、Cl 、SO 等离子中选出适当离子组成电解质，24电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出 H2，阳极放出 O2 时，电解质是_。(2)当阴极析出金属，阳极放出 O2 时，电解质是_。 (3)当阴极放出 H2，阳极放出 Cl2 时，电解质是_。(4)通过电子的物质的量、阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为 421 时，电解质的化学式是_。解析：(1)实质为电解水型。(2)中为不活泼金属离子与 OH 放电。(3) 为 H 与 Cl 放电。(4)电子的物质的量、阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为421，则可推断
10、金属离子为2 价，阳极生成 1 mol 气体会失去 4 mol 电子。答案：(1)Na 2SO4 (2)CuSO 4 (3)NaCl (4)CuSO 4能力提升11如图为实验室电解 Na2SO4 溶液装置，下列叙述错误的是 ( )A阴极：2H 2e =H2( 还原反应)阳极：4OH 4e =2H2OO 2(氧化反应)B电解一段时间后，阴极区显碱性，阳极区显酸性C电解过程中，Na 、H 向阴极定向移动，进入阴极区；SO 、OH 向阳极定向24移动，进入阳极区D电解后，撤掉阴离子交换膜充分混合， Na2SO4 溶液的浓度比电解前增大解析：选 C。通电时，阴极 H 得电子被还原，阳极 OH 失电子被
11、氧化，A 正确；由于 H 在阴极上放电，阴极区 OH 增大，OH 在阳极上放电，阳极区 H 增大，B 正确；由于是阴离子交换膜，所以 Na 、H 不能通过，C 错误；从两电极反应看，该电解反应相当于电解水，最终 Na2SO4 溶液浓度增大， D 正确。12某溶液中含有两种溶质 NaCl 和 H2SO4，它们的物质的量之比为 31。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是( )A阴极自始至终只放出 H2B阳极先放出 Cl2，后放出 O2C电解最后阶段为电解水D溶液 pH 不断增大，最后为 7解析：选 D。由题意知，n(H )n(Cl )23，在阴极放电的
12、是 H ，在阳极放电的是 Cl 、 OH ， Cl 先放电 OH 后放电，因此反应开始在两极放电的是 H 、Cl ，相当于电解盐酸。由 H2SO4 电离出的 H 放完电后，在两极放电的是由水电离出的 H 和剩余的Cl ，相当于电解 NaCl 溶液。 Cl 放完电后，在两极放电的是由水电离出的 H 和 OH ，相当于电解水。故 A、B、C 均正确。溶液 pH 的变化是不断增大，但最后溶质是 NaOH和 Na2SO4，pH 不会为 7。13电解 84.75 mL 16%的 NaOH 溶液( 1.18 gcm3 )，用石墨做电极经过一段时间后溶液浓度为 19.5%, 这是因为 ( )A溶质增加了 3
13、.5 gB放出 22.4 L H2 和 11.2 L O2CNaOH 比水消耗少D消耗 18 g 水解析：选 D。由电解规律知，电解 NaOH 溶液的实质是水被电解，则 A、C 错误；由于没指明条件无法计算气体的体积，B 错误。14用石墨做电极电解 3 molL1 KCl 和 0.5 molL1 Al2(SO4)3 的等体积混合溶液时，下列图像合理的是( )解析：选 A。根据离子的放电顺序可知，在电解过程中，溶液中的阴离子有Cl 、OH 、SO ，在阳极 Cl 先放电，生成氯气，然后是 OH 放电生成氧气；在阴极24是 H 放电生成氢气。2KCl2H 2O 2KOHH 2Cl 2，Al 2(S
14、O4)= = = = =通 电 36KOH =2Al(OH)33K 2SO4，从两种溶液的浓度看，电解生成的氢氧化钾刚好把溶液中的硫酸铝沉淀完全，因为生成的氯气有少部分会溶解在溶液中，所以 pH 小于 7。15某实验小组的同学采用如图所示装置来进行有关化学实验，请回答下列问题。(1)若 U 形管中盛有硫酸钠溶液，X、Y 电极分别为石墨和铁棒，电解过程中出现的现象是_。U 形管中加入的少量植物油作用是 _。(2)电解一段时间后，某同学将电源反接，此时出现的现象是_。有关的化学方程式为_。解析：铁做阳极时，铁失电子发生氧化反应，生成亚铁离子：Fe2e =Fe2 ，阴极发生还原反应：2H 2e =H
15、2。阳极生成的亚铁离子向阴极扩散，而阴极产生的氢氧根离子向阳极扩散，二者在 U 形管中间相遇结合成氢氧化亚铁白色沉淀。氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化，故 U 形管中加入少量植物油以隔绝空气。当反接电源时，为电解水，X、Y 极分别生成氧气和氢气，氧气将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁。答案：(1)X 极有气泡冒出， Y 极附近溶液渐变浅绿色，U 形管下部中间位置出现白色沉淀 隔绝空气(防止白色沉淀被氧化变质 )(2)X、Y 两极都有气泡冒出，且白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 2H 2O2H2O 2，= = = = =通 电 4Fe(OH)2O 2 2H2O=4Fe(OH)316如图所示，溶液体
16、积均为 200 mL，若电解 5 min 时铜电极质量增加 2.16 g，溶液体积均不变，试回答：(1)电源电极 X 名称为_ 。(2)pH 变化：B 池_， C 池_。(填“增大” 、 “减小”或“不变”)(3)通电 5 min 时，B 中共收集 224 mL 气体(标准状况) ，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为_。(4)写出 A 池中发生反应的化学方程式：_。解析：(1)铜电极上析出银，是阴极，则 X 电极为负极。n(Ag) 0.02 mol。2.16 g108 gmol 1(2)B 池是用惰性电极电解 CuSO4 溶液：2CuSO42H 2O 2CuO 22H 2SO4，所以 pH 减
17、小，C 池中银电极溶解，= = = = =通 电 Age =Ag ，AgNO 3 溶液浓度不变，pH 不变。(3)B 池中阳极反应为 4OH 4e =O22H 2O，通电 5 min 时转移电子 0.02 mol，由电子守恒得 n(O2) 0.005 mol，小于 0.01 mol，据此可知 B 池中阴极上反应为0.02 mol4Cu2 2e =Cu,2H 2e =H2，则 n(H2) n(O 2)0.01 mol0.005 0.224 L22.4 Lmol 1mol0.005 mol，根据电子守恒列式 2n(Cu2 )0.0052 mol0.02 mol，解得 n(Cu2 )0.005 mol，则CuSO 4 0.025 molL 1 。0.005 mol0.2 L答案：(1)负极 (2) 减小 不变(3)0.025 molL1(4)2KCl2H 2O 2KOHCl 2H 2= = = = =通 电
